课程设计（论文）-基于机器视觉的家庭防盗预警系统

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1、基于计算机视觉的教室灯节能装置基于计算机视觉的防盗报警系统一、设计背景在经济飞速发展和人民生活水平不断提高的今天，盗窃的手法也越发高明，每年盗窃对人们的生命财产造成了相当大的损失，因此人们对住宅、商品房、办公室、仓库的安全性要求越来越高，迫切需要有一种安全防范系数很高的防盗报警系统，能可靠地进行日常安全防范工作。这种防盗报警系统不仅使人们安心的工作，同时也保证了人们的生命安全不受损失。而目前市场上的防盗报警系统大多由于可靠性差、功能单一或造价高等原因而难以普及。为此我们设计此款防盗报警系统，利用计算机视觉技术使得此系统大大提高了准确性。

2、二、方案设计2.1方案分析与论证目前防盗系统所应用的技术主要是：基于单片机的信号采集处理技术。此技术采用热释电红外传感器探测是否有人进入，用门磁传感器检测门、窗、抽屉等是否被非法打开或移动，将采集到的信号由单片机进行处理分析后对报警系统进行控制。热释电红外传感器自身存在以下缺点：（1）容易受各种热源、光源干扰（2）被动红外穿透力差，人体的红外辐射容易被遮挡，不易被探头接收。（3）环境温度和人体温度接近时，探测和灵敏度明显下降，有时造成短时失灵。以上缺点会直接影响到检测的效果，这样就会大大降低此防盗系统的准确性。此外门磁传感器在正常开门、

3、窗、抽屉时也会检测到移动信息，这就对其检测造成很大的误判率。虽然此系统简单，造价低，但是它的准确性差。针对上述情况，我们确定一套技术方案，利用计算机视觉技术通过对入侵人员的行踪进行准确分析后启动报警系统，此系统不受外界环境的影响，报警系统利用GSM通信平台的点对点短信，当监视环境出现警情时，系统向户主发短信让户主决定是否启动报警系统。大大提高了系统的准确性和可靠性和智能性。2.2系统方案14基于计算机视觉的教室灯节能装置图2.1整体方案设计流图当户主开启此装置时，我们每隔一段极短的时间对室内进行图像采集，并进行分析，得到当前室内人员个数

4、及其相对位置，当检测到非法人员踏入时系统将采集到的信息通过GSM模块以短信的方式发送给用户，用户根据实际情况通过GSM模块给系统发送命令信息，“1”则表示开启报警系统，并保留采集到的图片信息；“0”则对此情况不做任何处理。为了能够采集到清晰的图片，我们采用数字摄像头OV9650。为了能对采集的图像进行快速准确的分析，图像处理部分我们使用嵌入式Linux操作系统，并且移植OpenCV，通过机器学习使系统自动识别人体对象目标，并返回当前图像中的人体个数及其相对的位置。，本系统选用三星公司的ARM9芯片S3c2440，同时我们所要处理信息量大

5、（保存处理图像的数据和部分图像信息），选取选择NORFLASH存储系统启动代码，NANDFLASH作为主要存储器件。在对数据进行确切的分析后，我们将这些信息通过GSM模块一段新的形式发送给用户，用户接到信息后在发送命令，这样大大提高了系统的智能化，系统利用这些用户发回的数据对报警系统进行控制。三、硬件系统设计与介绍本系统选用三星公司的ARM9芯片S3c2440作为处理器，图像采集部分采用数字摄像头OV9650，数据传输部分选用GSM模块。14基于计算机视觉的教室灯节能装置图3.1系统硬件结构3.1基于S3c2440的硬件平台为了对采集的

6、图像进行快速准确的分析，这要求系统有较快的处理速度，同时支持一些图像处理的算法。这里选用三星公司的ARM920T内核的芯片S3c2440，其包含MMU内存管理单元，可以运行嵌入式Linux操作系统，还有专用的CAMERA接口。由于运行嵌入式Linux操作系统时，Linux内核与其文件系统需要大量的存储空间，所以这里需要外扩大量的外部存储空间。这里同时选取NANDFlash和NORFlash，因为程序不可能在NANDFlash运行，这里再选择SDRAM与之相配合【4】。14基于计算机视觉的教室灯节能装置3.2SDRAM与S3C2440接口

7、电路NANDFlash具有体积小，存储单元密度高，写入和擦除速度快且最高可达一百万次，制造过程简单，价格较低等优点。NORFLASH的特点是可以再片内运行程序，但其写入和擦除速度慢，价格相对较高。故这里选择NORFLASH存储系统启动代码，NANDFLASH作为主要存储器件。图3.3NANDFLASH与s3c2440接口电路14基于计算机视觉的教室灯节能装置图3.4NORFLASH与S3C2440接口电路SDRAM与FLASH相比具有掉电不保存数据的缺点，但其读写速度远高于FLASH存储器件。当系统启动后将FLASH中的程序代码及相关数

8、据映射到SDRAM中，提高运行速度。3.2数字摄像头本系统基于计算机视觉技术，需要根据室内图像信息，得到室内人数及位置以做出正确的分析和处理，最终控制报警系统。这里选择OV9650COMS型影像传感器的数字